Bạn đang xem: Đồ án chi tiết máy đề 1
W) nđ ≈ n = 1418,2 ( ò ú ) phụ thuộc vào bảng P1.3/trang 236 - 238 ta lựa chọn động 4A100L4Y3 có: Cơng suất Pđ = (k
W) Số vòng quay: nđ = 1420 (vòng/phút) tè luận nguyên lý Máy Trang GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Chương PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 2.1 Tỉ số truyền phổ biến u= nđ 1420 = = 20,025 n 70,91 vào đó: u = u u (1) u : tỉ số truyền cấp cấp tốc u : tỉ số truyền cung cấp chậm mặt khác: chọn uđ = 2,00 (tỉ số truyền truyền đai) u = 2.2 u 20,025 = = 10,0125 uđ 2,00 bày bán tỉ số truyền Để bảo vệ hộp giảm tốc bôi trơn cách thức ngâm dầu ta nên chọn u = (1,2 ÷ 1,3)u Vậy ta chọn u = 1,2u (2) trường đoản cú (1) & (2) → u = 1,2 u => u = u = 1,2 9,00 = 2,61 1,2 → u = 1,2 u = 1,2 2,61 = 3,83 Kết luận: ta tỉ số truyền u = 3,83 u = 2,61 tiểu luận nguyên tắc Máy Trang 10 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH = Lực dọc trục + = = 633,485 + 2687,311 = 2760,968 ( ) = 1449,02 = = 1149,02 = 0,5 > 0,3 2760,968 592,34 = 0,15 > 0,3 3775,174 Xét thấy ổ D chịu đựng áp lực chức năng nhiều ổ A đề nghị lấy thông số kỹ thuật ổ D để tính tốn đến ổ → ℎọ ổ đỡ ℎặ → ℎọ sơ ổ ă = 35 ỡ dịu với kí hiệu 36207 d (mm) D (mm) B (mm) C (k
N) C0 (k
N) esb 35 72 17 24 18,1 0,41 1.2.2 chất vấn khả download động Ta có: =| = = 0,41.3775,174 = 1547,821 ( ) = = 0,41.2760,968 = 1131,997 ( ) − | = |1449,02 − 1547,821| = 98,801 ( ) 1.2760,968 = 0,45 = 1,34 thiết lập trọng quy mong ổ lăn X: QC = (XC.V.Fr
C+YC.Fa
C).Kt.Kđ = (0,45.1,2760,968+1,34.1449,02).1.1 = 3184,122 (N) đái luận nguyên tắc Máy Trang 58 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Ta có: đ = √ = 3184,122 √800,84 = 29569,12 N 0,3 => = 26° Xét thấy ổ B chịu áp lực công dụng nhiều ổ D bắt buộc lấy thơng số ổ B nhằm tính tốn cho ổ → ℎọ ổ → ℎọ sơ ổ ă tè luận nguyên lý Máy đỡ ℎặ = 45 ỡ trung hẹp với kí hiệu 46309 Trang 59 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH d (mm) D (mm) B (mm) C (k
N) C0 (k
N) esb 45 100 25 48,1 37,7 0,68 1.3.2 kiểm tra khả sở hữu động Ta có: =| = = 0,68.1945,96 = 1323,253 ( ) = = 0,68.2524,984 = 1716,989 ( ) − | = |1449,02 − 1716,989| = 267,97 ( ) 1.1945,96 = 0,41 = 0,87 cài đặt trọng quy ước ổ lăn X: QC = (XC.V.Fr
C+YC.Fa
C).Kt.Kđ = (1.0,41.1945,96+0,87.1449,02).1.1 = 2058,5 (N) Ta có: đ = √ = 2,058 √306,832 = 13,88 k
N + Với thông số vừa tính ta lựa chọn lại vòng bi đỡ chặn tầm trung bình hẹp kí hiệu 46309 gồm d (mm) D (mm) B (mm) C (k
N) C0 (k
N) 45 100 25 48,1 37,7 1.3.3 đánh giá khả thiết lập tĩnh Qt = X0.Fr + Y0.Fa với Qt mua trọng tĩnh quy ước, X0 Y0 thông số tải trọng hướng chổ chính giữa dọc trục Tra bảng 11.6 trang 221 <1> ta X0 = 0,5 Y0 = 0,47 trên D: Qt
D = 0,5.1945,96 + 0,47.1449,02 = 1654,02 N = 1,65402 k
N 0,04.a + 10 > 12 Bulông cạnh ổ, d2 d2 = (0,7÷0,8).d1 Bulơng ghép bích gắn thân, d3 d3 = (0,8÷0,9).d2 Vít ghép đính ổ, d4 d4 = (0,6÷0,7).d2 đái luận nguyên tắc Máy đôi mươi mm 12 mm 10 mm mm Trang 63 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Vít ghép lắp cửa thăm, d5 d5 = (0,5÷0,6).d2 mm Chiều dày bích thân hộp, S3 S3 = (1,4÷1,8).d3 16 milimet Chiều dày bích đính hộp,S4 S4 = (0,9÷1).S3 16 mm bề rộng bích lắp thân, K3 K3 = K2 – (3÷5) mặt bích ghép đính thân: form size gối trục: Đường kính ngồi trung ương lỗ vít:D3,D2 (D đường kính ngồi ổ lăn) 34 mm D2 = D + (1,6 ÷ 2).d4 D21= 62 + (1,6 ÷ 2).8 75 mm D22 = 80 + (1,6 ÷ 2).8 93 milimet D23 = 100 + (1,6 ÷ 2).8 115 mm D3 = D + 4,4.d4 D31 = 62 + 4,4.8 97,2 milimet 115,2 mm D32 = 80 + 4,4.8 D33 = 100 + 4,4.8 K2 = E2 + R2+ (3 ÷ 5) E2 = 1,6.d2 chiều rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 R2 = 1,3.d2 trung tâm lỗ bulông cạnh ổ:E2 C(k C = D 3/2 khoảng cách từ tâm bulông mang lại mép lỗ) tiểu luận nguyên tắc Máy 135,2 mm 38 milimet 19,2 mm 15,6 mm 48,6 mm C1 = D31/2 57,6 mm C2 = D32/2 Trang 64 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH C3 = D33/2 67,6 mm xác định theo kết cấu 10 milimet Chiều dày: lúc khơng có phần lồi, S1 S1 = (1,3÷1,5).d1=20,8÷24 22 mm Khi bao gồm phần lồi :Dd, S1 S2 Dd xác minh theo đường kính dao Chiều cao, H phương diện đế hộp: khoét S1 = (1,4÷1,7).d1 chiều rộng mặt đế hộp, K1 vàq S2 = (1÷1,1).d1 24 milimet 16 mm K1 = 3.d1 q ≥ K1 + 2.δ ≥ 62,7 48 mm 66 mm Khe hở chi tiết: giữa bánh cùng với thành hộp: Δ≥ (1÷1,2).δ≥ 7,35÷8,82 giữa đỉnh to với đáy hộp Δ1 ≥ (3÷5).δ ≥ (20,05÷36,75) đái luận nguyên tắc Máy mm 30 mm Trang 65 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH thân mặt bên bánh cùng với nhau: Δ ≥ δ số lượng bulông nền, Z Đúng lựa chọn sơ bộ: Chiều dài hộp L = 550 mm chiếc Chiều rộng vỏ hộp B = 280 milimet Z = (L+B)/(200÷300) = 3,32 1.2 Tính tốn chọn cụ thể phụ 1.2.1 Chốt xác định Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng cất đường trọng tâm trục Lỗ trụ đính thêm nắp thân hộp gia cơng mặt khác Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân sau gia công lắp ghép, ta dùng chốt định vị Khi siết bulong khơng làm biến tấu vòng ngồi ổ ( rơi lệch tương đối nắp thân), sa thải nguyên nhân làm ổ giường bị mòn Ta lựa chọn chốt định vị hình tất cả thơng số sau: d c l 42 1.2.2 Nút thông đái luận nguyên lý Máy Trang 66 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Khi có tác dụng việc, ánh sáng bên hộp tạo thêm Để bớt áp suất cân bằng khơng khí mặt bên ngồi hộp bớt tốc, tín đồ ta cần sử dụng nút thơng Nút thông lắp nắp cửa thăm A M27 B C D E G H I K L M N O phường Q R S 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 1.2.3 Nút tháo dầu Sau thời hạn làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp giảm tốc bị dơ bị biến đổi chất, cần được thay dầu Để toá dầu cũ, đáy hộp bao gồm lỗ cởi dầu Khi có tác dụng việc, lỗ trùm kín nút cởi dầu d b m f L c q D S D0 M20x2 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 tiểu luận nguyên tắc Máy Trang 67 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH 1.2.4 cửa thăm Để kiểm tra, quan liêu sát chi tiết máy hộp đính thêm ghép cho dầu vào hộp, đỉnh hộp tất cả làm cửa thăm cửa thăm đẩy nắp bên trên nắp gồm nút thơng size cửa thăm lựa chọn theo bảng 18.5 <2> A B (mm) (mm) A1 B1 C K R (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) tiểu luận nguyên lý Máy con số vít Vít Trang 68 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH 150 100 190 140 175 120 12 M8x22 1.2.5 Bulong vòng Để dịch rời hộp tụt giảm cách dễ dàng dàng, ta dùng bulong vòng Hộp tụt giảm bánh trụ cấp bao gồm a1 x a2 = 125 x 160, theo bảng 18-3b tư liệu <2> Q = 200kg chọn : Ren d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l f b c x r r1 r2 M10 45 25 10 25 15 22 21 12 1,5 d đái luận nguyên lý Máy Trang 69 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH 1.2.6 Que thăm dầu dùng làm kiểm tra mức dầu hộp tụt giảm 1.2.7 Vòng phớt Vòng phớt các loại lót kín đáo động gián tiếp nhằm mục đích bảo đảm an toàn ổ khỏi vết mờ do bụi bặm, chất không sạch xâm nhập vào ổ hồ hết chất làm ổ giường bị mài mòn gỉ Ngồi ra, vòng phớt để ngừa dầu rã ngồi Vòng phớt dùng thoáng rộng kết cấu 1-1 giản, dễ nắm thế, điểm yếu kém chóng mòn ma cạnh bên lớn bề mặt trục có độ nhám cao 1.2.8 Vòng chắn dầu cấm đoán dầu hộp tụt giảm bắn vào ổ bi có tác dụng ngăn cách cố định và thắt chặt ổ bi với bánh tè luận nguyên tắc Máy Trang 70 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH 1.1 PHẦN IX CHỌN DUNG không đúng LẮP GHÉP Dung sai đính ghép bánh cùng với trục vị chịu download va đập nhẹ, thay đổi vừa yêu cầu ta chọn lựa cách ghép trung gian: H7/k6 1.2 thêm ghép ổ lăn gắn vòng ổ lăn cùng với trục: đính theo khối hệ thống lỗ: k6 đính vòng ngồi ổ lăn cùng với võ hộp: lắp theo khối hệ thống trục: H7 1.3 Dung sai gắn vòng chắn dầu Ta lựa chọn kiểu lắp: H7/js6 1.4 Dung sai thêm ghép then trục, bội bạc Lắp ghép trục: H9 lắp ghép bạc: D10 tiểu luận nguyên lý Máy Trang 71 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH PHẦN X: TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn hệ dẫn cồn khí - tập 1, <1> – PGS TS Trịnh chất – TS Lê Văn Uyển Tính tốn hệ dẫn cồn khí - tập 2, <2> – PGS TS Trịnh chất – TS Lê Văn Uyển Đề trang bị môn nguyên tắc máy - Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố hcm Đồ án tìm hiểu thêm từ tài liệu GVHD trang: http://lms.hcmute.edu.vn đái luận nguyên lý Máy Trang 72 ... DANH Z= 2,86 .1, 2 = 1, 56 2,34.0,92.0,95.0,95 .1, 13 lựa chọn Z = 1. 11 size truyền đai 1. 11. 1 .Chi u rộng lớn bánh đai Theo công 4 .17 trang 63, chi u rộng bánh đai B theo bí quyết B = (Z – 1) .t +2.e =... = 0 .10 5 ( tra bảng 4.22 trang 64 <1> ) Kđ = 1, 2 C = 0,92 tè luận nguyên lý Máy Trang 16 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Z=2 → F0 = 780.2,86 .1, 2 0 ,10 5 .11 ,896 13 7 ,15 8( N ) 11 ,896.0,92.2 1. 12.2... 4. 21 trang 64 <1> , ta có: Fr = 2.F0.Z sin( 1 ) = 2 .13 7 ,15 8.2.sin (15 2/2) = 532,335 (N) 1. 13 Tổng đúng theo kết tính tốn – kiến tạo truyền đai 1. 13 .1 Đường kính bánh đai: d1 = 16 0 mm d2 = 315 mm 1. 13.2
Đồ án cụ thể máy Đề số 1: kiến thiết hệ dẫn động xích tải trình bày về chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền; giám sát và đo lường thiết kế bộ truyền; tính trục, lựa chọn ổ lăn; chắt lọc kết cấu. Tài liệu bổ ích với những bạn chuyên ngành Cơ khí - chế tạo máy và đều bạn thân thiện tới nghành nghề này.
Đồ án: đưa ra tiết máy Đề 1.01: kiến tạo hệ dẫn động xích cài Nôi dung ̣ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁYĐỀ SỐ 1: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀNBảng thông số đầu vào:Thiết kế hệ dẫn động xích tải
Lực kéo xich tai: F = 3000 (N) ́ ̉Vận tốc xich tai: v = 1,4 (m/s) ́ ̉Số răng đĩa xích tải: Z = 10 (răng)Bước xích tải: p = 80 (mm)Thời gian phục vụ: Lh = 12000 (h)Số ca làm việc: soca = 2 (ca)Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài
= 700Đặc tính làm việc: va đâp nhe. ̣ ̣1.1. Chọn động cơ điện1.1.1 Công suất làm việc (KW) 1.1.2 Hiệu suất hệ dẫn động
Trong đó tra bảng ta được: Hiệu suất bộ truyền bánh răng: = 0,97GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 1 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: chi tiết máy Đề 1.01: thi công hệ dẫn cồn xích download Hiệu suất bộ truyền xích: = 0,92 Hiệu suất ổ lăn: = 0,99 Hiệu suất khớp nối: = 0,99 = 0,97.0,993.0,92.0.99= 0,8571.1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ = 4,9 (KW)1.14 Số vòng quay trên trục công tác (v/ph)1.1.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ Theo bảng chọn sơ bộ: Tỷ số truyền bộ truyền xích: =2,5 Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng = 4 = 2,5.4 = 11.1.6 Số vòng quay trên trục động cơ =105.10 = 1050 (v/ph)1.1.7 Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ Chọn = 1000 (v/ph)1.1.8 Chọn động cơ Tra bảng phụ lục tài liệu <1>, chọn động cơ thoả mãn: Ta được động cơ với các thông số sau: Ký hiệu động cơ: 1.2. Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền của hệ: = 9,143 Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc ubr= 4 Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài: = 2,28 Vậy ta có: 1.3. Tính các thông số trên trục Công suất trên trục công tác: Pct=Plv=4,2 (KW) Công suất trên trục II: = 4,611 (KW) Công suất trên trục I: = 4,802 (KW)Công suất trên trục động cơ: = 4,899(KW) Số vòng quay trên trục động cơ: ndc= 960 (v/ph) Số vòng quay trên trục I: = 960 (v/ph) Số vòng quay trên trục II: =240 (v/ph) Số vòng quay trên trục công tác:GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 2 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: bỏ ra tiết máy Đề 1.01: kiến thiết hệ dẫn đụng xích sở hữu = 105.26 (v/ph) Môment xoắn trên trục động cơ: = 48734,84 (N.mm) Môment xoắn trên trục I: (N.mm) Môment xoắn trên trục II: (N.mm) Môment xoắn trên trục công tác: (N.mm)1.4. Lập bảng thông số Thông số/ trục Động cơ I II Công tác ukn=1 ubr=4 ux=2,28 P(KW) 4,899 4,802 4,611 4,200 n(v/ph) 960 960 240 105,26 T(N.mm) 48735 47770 183480 381056 PHẦN 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN 2.1. Tính toán thiết kế bộ truyền xích
Thông số yêu cầu:P = PII = 4,611 (KW)T1 = TII = 183480 (N.mm)n1 = n
II = 240 (v/ph)u = ux = 2,28
= 7002.1.1 Chọn loại xích Do điều kiện làm việc chịu va đập nhẹ, vân tôc truyên thâp và hi ̣ ́ ̀ ́ ệu suất của bộ truyền xích yêu cầu cao nên chọn loại xích ống con lăn.2.1.2 Chọn số răng đĩa xích Z1 = 29 – 2u = 29 – 2.2,28= 24,44 Chọn Z1 = 25 Z2 = u.Z1 = 2,28.25 = 57 Chọn Z2 = 57GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 3 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: chi tiết máy Đề 1.01: xây dựng hệ dẫn hễ xích tải2.1.3 Xác định bước xích Bước xích p được tra bảng với điều kiện Pt ≤
, trong đó: Pt – Công suất tính toán: Pt = P.k.kz.kn Ta có: Chọn bộ truyền xích thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn, có số răng và vận tốc vòng đĩa xích nhỏ nhất là: Do vậy ta tính được: kz – Hệ số hở răng: kn – Hệ số vòng quay: k = k0kakđckbtkđ.kc trong đó: k0 – Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền: Tra bảng với
= 700 ta được k0 = 1,25 ka – Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích: Chọn a = (30 ÷ 50)p => Tra bảng ta được ka = 1,0 kđc – Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích: Tra bảng => kđc = 1,1 kbt – Hệ số ảnh hưởng của bôi trơn: Tra bảng , ta được kbt = 1,3 bộ truyền ngoài làm việc trong môi trường có bụi , chất lỏng bôi trơn đạt yêu cầu kđ – Hệ số tải trọng động: Tra bảng , ta được kđ = 1,2 đặc tính va đập nhẹ kc – Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền: Tra bảng với số ca làm việc là 2 ta được kc = 1,25 k = k0kakđckbtkđkc = 1,25.1,0.1,1.1,3.1,2.1,25 = 2,681 Công suất cần truyền P = 4.611 (KW) Do vậy ta có: Pt = P.k.kz.kn = 4,611.2,681.1,0.0,833 = 10,30 (KW) Tra bảngvới điều kiện ta được: Bước xích: p = 25,4 (mm) Đường kính chốt: dc = 7,95 (mm) Chiều dài ống: B = 22,61 (mm) Công suất cho phép:
= 11 (KW)2.1.4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích Chọn sơ bộ: a= 40.p = 40.25,4 = 1016 (mm) Số mắt xích: Chọn số mắt xích là chẵn: x = 122 Chiều dài xích L =x.p =122.25,4 = 3098,8 (mm). Để xích không quá căng cần giảm a một lượng: Do đó:Số lần va đập của xích i:GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 4 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: bỏ ra tiết máy Đề 1.01: xây đắp hệ dẫn rượu cồn xích cài đặt Tra bảng với loại xích ống con lăn, bước xích p = 25,4 (mm) => Số lần va đập cho phép của xích: = 302.1.5 Kiểm nghiệm xích về độ bền , với: Q – Tải trọng phá hỏng: Tra bảng với p = 25,4 (mm) ta được: Q = 56,7 (KN) Khối lượng 1m xích: q = 2,6 (kg). Kđ – Hệ số tải trọng động: Do làm việc ở chế độ trung bình => kđ = 1,2 Ft – Lực vòng: Với: Fv – Lực căng do lực ly tâm sinh ra: F0 – Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: , trong đó: kf – Hệ số phụ thuộc độ võng của xích: Do
=700 => kf = 2 – Hệ số an toàn cho phép: Tra bảng với p = 25,4 (mm); n1 = 240 (v/ph) ta được = 9,3 Do vậy: 2.1.6 Xác định thông số của đĩa xích Đường kính vòng chia: Đường kính đỉnh răng: Bán kính đáy: với tra theo bảng ta được: 15,88(mm) Đường kính chân răng: Kiểm nghiệm răng đĩa xích về độ bền tiếp xúc: , trong đó: Kđ – Hệ số tải trọng động: Theo như mục trên ta đã tra được Kđ = 1,2 A – Diện tích chiếu của bản lề: Tra bảng với p = 25,4 (mm); A = 180 (mm2)kr – Hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích, tra bảng ở trang 87 tài liệu <1> theo số răng Z1 = 25 ta được kr = 0,48 kđ – Hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các dãy (nếu sử dụng 1 dãy xích => kđ = 1) Fvđ – Lực va đập trên m dãy xích: E – Môđun đàn hồi: do E1 = E2 = 2,1.105 MPa : Cả hai đĩa xích cùng làm bằng thép. Do vậy:GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 5 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: bỏ ra tiết máy Đề 1.01: xây dựng hệ dẫn rượu cồn xích cài đặt Tra bảng ta chọn vật liệu làm đĩa xích là thép 45, với các đặc tính tôi cải thiện, có 2.1.7 Xác định lực tác dụng lên trục trong đó: kx – Hệ số kể đến trọng lượng của xích: kx =1,05 vì
=700 >400.=> 2.1.8 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích
Thông số Ký hiệu Giá trị
Loại xích Xích ống con lăn
Bước xích p 25,4 (mm)Số mắt xích x 122Chiều dài xích L 3098,8 (mm)Khoảng cách trục a 1017,438 (mm)Số răng đĩa xích nhỏ Z1 25Số răng đĩa xích lớn Z2 57Vật liệu đĩa xích Thép 45Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ d1 202,660 (mm)Đường kính vòng chia đĩa xích lớn d2 461,082 (mm)Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ da1 213,762 (mm)Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn da2 473,082 (mm)Bán kính đáy R 8,387 (mm)Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ df1 185,886 (mm)Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ df2 444,308 (mm)GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 6 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: bỏ ra tiết máy Đề 1.01: xây cất hệ dẫn hễ xích tải
Lực tác dụng lên trục Fr 1906,118 (N)GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 7 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: bỏ ra tiết máy Đề 1.01: xây dựng hệ dẫn động xích tải2.2. Tính toánthiết kế bộ truyền trong ( bánh răng trụ) 2.2.1 thông số kỹ thuật đầu vào2.2.2 Chọn vật liệu bánh răng
Tra bảng bảng/41 sách hướng dẫn thiết kế chi tiết máy ta chọn:Vật liêu bánh lớn Nhãn hiệu thép: 45 tôi cải thiện (giả thiết phôi từ 300500mm) Độ rắn: HB=192240. Ta chọn HB2=230 phôi rèn Giới hạn bền: (N/mm2) Giới hạn chảy:(N/mm2)Vật liêu bánh nhỏ Nhãn hiệu thép: 45 tôi cải thiện (giả thiết phôi dưới 100mm) Độ rắn: HB=241285. Ta chọn HB1=245 phôi rèn Giới hạn bền: (N/mm2) Giới hạn chảy:(N/mm2)2.2.3 Xác định ứng suất cho phép ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép: Chọn sơ bộ SH, SF : hệ số an toàn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng xuất uốn: tra bảng với: o bánh răng chủ động:SH1=1,1 ;SF1=1,75 o bánh răng bị động: SH2=1,1 ;SF2=1,75,: ứng suất tiếp xúc và ứng xuất uốn cho phép ứng vói số chu kỳ cơ sở:Bánh chủ động:Bánh bị động:,: hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền:, trong đó:m
H=6,m
F=6 bậc của đường cong mỏi khi khử về ứng suất tiếp xúc
NH0,NF0: số chu kỳ thay đổi ứng suất khi khử về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:NHE,NFE: số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh
NHE1=NFE1=60c.n1.=60.1.960.12000=69,1.107NHE2=NFE2=60c.n2.=60.1.240.12000=17,3.107Ta có NHE1>NH01 lấy NHE1=NH01 NHE2>NH02 lấy NHE2=NH02 NFE1>NF01 lấy NFE1=NF01 NFE2>NF02 lấy NFE2=NF02 Do vậy ta có Do là bánh răng trụ răng nghiêng nên=495,454(MPa)Ứng suất cho phép khi quá tải:GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 8 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: đưa ra tiết máy Đề 1.01: thiết kế hệ dẫn cồn xích tải2.2.4 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
Tra bảng với Ka=43 Mpa1/3 hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng T1= 47770 (N.mm) =495,454 (Mpa) u=4Tra bảng ,HBĐồ án: chi tiết máy Đề 1.01: xây cất hệ dẫn đụng xích cài = 1,25……0,63 HB1 =0,77Tiến hành kiểm nghiệm với bề rộng răng bw = 44 mm
Tải trọng khi tính về tiếp xúc:=1,13.1,05.1,03=1,22Thay vào được: =472,74Đồ án: đưa ra tiết máy Đề 1.01: thiết kế hệ dẫn đụng xích tải Đường kính vòng cơ sở: Góc profin gốc 2.2.9 Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng:Thông số Ký hiệu Giá trị
Khoảng cách trục chia a 110 (mm)Khoảng cách trục aw 110(mm)Số răng Z1 21 Z2 85Đường kính vòng chia d1 43,57(mm) d2 176,35(mm)Đường kính vòng lăn dw1 43,57(mm) dw2 176,35(mm)Đường kính đỉnh răng da1 47,57(mm) da2 180,35(mm)Đường kính cơ sở db1 40,94(mm) db2 165,71(mm)Hệ số dịch chỉnh x1 0 x2 0Góc prôfin gốc α 200Góc prôfin răng αt 20,70Góc ăn khớp αtw 20,70Hệ số trùng khớp ngang εα 1,77Hệ số trùng khớp dọc εβ 1,86Môđun pháp m 2Góc nghiêng răng β 15,420GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 11 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: chi tiết máy Đề 1.01: thiết kế hệ dẫn hễ xích tải PHẦN 3: TÍNH TRỤC, CHỌN Ổ LĂN3.1. Tính toán khớp nối Thông số đầu vào:Mô men cần truyền: T = Tđc = 48735 (N.mm)Đường kính trục động cơ: dđc = 38 (mm) 3.1.1 Chọn khớp nối: Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục: Ta chọn khớp theo điều kiện: Trong đó: dt – Đường kính trục cần nối: dt = dđc =38 (mm) Tt – Mô men xoắn tính toán: Tt = k.T với: k – Hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy. Tra bảng ta lấy k = 1,5 T – Mô men xoắn danh nghĩa trên trục: T = Tđc = 48735(N.mm) Do vậy: Tt = k.T = 1,5.48735= 73102,5(N.mm) Tra bảng với điều kiện: Ta được các thông số khớp nối như sau: Tra bảng với: ta được: 3.1.2 Kiểm nghiệm khớp nối a. Kiểm nghiệm sức bền dập của vòng đàn hồi: , trong đó: Ứng suất dập cho phép của vòng cao su. Ta lấy ; Do vậy, ứng suất dập sinh ra trên vùng đàn hồi: b. Điều kiện bền của chốt: , trong đó: Ứng suất cho phép của chốt. Ta lấy Do vậy ứng suất sinh ra trên chốt: 3.1.3 Lực tác dụng lên trục Ta có:; lấy trong đó:GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 12 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: chi tiết máy Đề 1.01: xây cất hệ dẫn cồn xích tải4.1.4 Bảng thông số cơ bản của nối vòng trục đàn hồi: Thông số Ký hiệu Giá trị
Môment xoắn lớn nhất có thể truyền được 250 (mm )Đường kính lớn nhất có thể của trục nối 40 (mm)Số chốt Z 6 ( chốt )Đường kính vòng tâm chốt D0 105 (mm) Chiều dài phần tử đàn hồi l3 30 (mm)Chiều dài đoạn công xôn của chốt l1 36 (mm)Đường kính của chốt đàn hồi d0 15 (mm)Chiều dài khớp nối L 175 (mm) 3.2. Tính sơ bộ trục:3.2.1. Chọn vật liệu chế tạo trục:Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 tôi cải thiện có ,ứng suất xoắn cho phép . 3.2.2. Xác định sơ bộ đường kính trục: Đường kính trục được xác định bằng mômen xoắn theo công thức sau : T – mômen xoắn< > ứng suất xoắn cho phép với vật liệu trục là thép < > = 15...30MPa
Trục I : d 25,2 lấy d = 25 mm
Trục II : d = = 33,2 lấy d = 35 mm
Theo bảng chọn chiều rộng ổ lăn :GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 13 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: bỏ ra tiết máy Đề 1.01: thi công hệ dẫn đụng xích tải3.2.3. Xác định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục (kèm sơ đồ đặt lực chung
Lực từ đĩa xích tác dụng lên trục :Fr = 1906,118 (N)Lực tác dụng lên bánh răng trụ răng nghiêng: N N NLực từ khớp nối tác dụng lên trục :FKN =0,2.Ft
Với Ft= NFKN =0,2.Ft= 0,2.928,3 = 185,7N3.2.4. Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực
GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 14 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: đưa ra tiết máy Đề 1.01: kiến tạo hệ dẫn hễ xích tải
Theo bảng (10.3_1/1) chọn : k1 = 8….15 là khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến thành trong của hộp k2= 5…..15 là khoảng từ mút ô đến thành trong của vỏ hộpk3= 10…20 là khoảng cách từ mặt mút chi tiết đến nắp ổ h= 15…20 chiều cao nắp ổ và đầu bulong
Trục I:chiều dài moay ơ nửa khớp nối(nối trục đàn hồi): (mm) chọn chiều dài moay ơ bánh răng trụ răng nghiêng nhỏ:(mm) chọn 0,5(45 + 17) + 10 + 15 = 56 mm0,5(35+17)+10+10= 46 mm= 2.46 = 92 mm
Trục II:chiều dài moay ơ bánh răng trụ răng nghiêng lớn: mm chọn 45 mm
Chiều dài moay ơ đĩa xích: chọn 92 mm 0,5(45+21)+15+15= 63 mm
GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 15 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: đưa ra tiết máy Đề 1.01: xây đắp hệ dẫn hễ xích tải3.3. Tính, chọn đường kính những đoạn trục3.3.1. Trục yêu ước tính vừa đủ 3.3.1.1. Tính phản nghịch lực cho trục I :* Sơ đồ các lực tác dụng lên trục I* Xác định các lực tác dụng lên trục
Các lực tác dụng lên trục I gồm có:+ lực vòng : Ft1 = 2192,8 N+ Lực hướng tâm : Fr1 = 859,5 N+ lực dọc trục : Fa1 = 604,8 N+ lực khớp nối : FKN = 185,7 (N)Xác định phản lực tại các gối đỡ Phương trình cân bằng : => Các lực Fx10, Fx11, Fy10, Fy11 cùng chiều giả thiết* xác định mô men tại các vị trí :Vị trí O: Vị trí 3: Vị trí 1:Vị trí 2:3.3.1.2. Vẽ biểu đồ mô men Sơ đồ đặt lực, biểu đồ mômen và kết cấu trục vào I3.3.1.3. Tính mô men tương đương
Momen tổng, momen uốn tương đương: Nmm
Nmm Nmm Nmm Nmm3.3.1.4. Tính đường kính các đoạn trục
Tính đường kính trục tại các tiết diện j theo công thức : trong đó : = 50 MPa ứng suất cho phép của thép 45 chế tạo trục, cho trong bảng 10.5 trang 195GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 16 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: đưa ra tiết máy Đề 1.01: xây cất hệ dẫn động xích tảid10 = 0mm mm mm3.3.1.5. Chọn đường kính các đoạn trục Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau :25 mm 30 mm20 mm3.3.1.6. Chọn và kiểm nghiệm then+Xác định mối ghép then cho trục 1 lắp bánh răng, d13=30(mm), chọn then bằng tra bảng Ta có: Chiều rộng then:b=8(mm) Chiều cao then: h=7(mm). Chiều sâu rãnh then trên trục t1=4 (mm) Chiều sâu rãnh then trên lỗ t2= 3,3 (mm) Chiều dài then: l=(0,8÷0,9).lm13= 28÷31,5 (mm)Chọn l= 28(mm)Khoảng cách từ chân răng đến rãnh then:X=Vậy tại vị trí này ta làm bánh răng liền trục +Xác định mối ghép then cho trục 1 lắp khớp nối: d12=20 Chọn then bằng tra bảng B<1> ta có: Chiều rộng then:b= 6 mm Chiều cao then : h= 6 mm Chiều sâu rãnh then trên tấm trục: t1= 3,5 (mm) Chiều dài then: l =(0,8÷0,9)lm12= (0,8÷0,9)45=36÷40,5 (mm) Chọn l =36 (mm)+Kiểm nghiệm then:Ứng suất dập: cùng với là ứng suất dập cho phép Tra bảng với dạng lắp cố định, vật liệu may ơ là thép va đập nhẹ,ta có =100Mpa.=100 MpaỨng suất cắt: với là ứng suất cắt cho phép do va đập nhẹ gây nên: = (40÷60)MPa
Vậy tất cả các mối ghép then đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt.3.3.1.7. Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi
Độ bền của trục được đảm bảo nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện: Trong đó : hệ số an toàn cho phép, thông thường = 1,5… 2,5 (khi cần tăng độ cứng = 2,5… 3, như vậy có thể không cần kiểm nghiệm về độ cứng của trục)GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 17 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: đưa ra tiết máy Đề 1.01: xây cất hệ dẫn hễ xích thiết lập s j và s j hệ số an toàn chỉ xét đến riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét đến ứng suất tiếp tại tiết diện j : Trong đó : cùng giới hạn mỏi uốn và xoắn với chu kỳ đối xứng. Có thể lấy gần đúng ,,,là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j,do quay trục một chiều:với là momen cản uốn và momen cản xoắn tại tiết diện j của trục. là hệ số kể đến ảnh hưởng của các trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi ,tra bảng B với 600MPa,ta có: và hệ số xác định theo công thức sau : trong đó : Kx hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt cho trong bảng 10.8 trang 197 “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”, ta có Kx = 1 với , mài đạt Ra = 0,32÷0,16 Ky hệ số tăng bề mặt trục, cho trong bảng 10.9 phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, cơ tính vật liệu. Ở đây ta không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt, do đó Ky = 1. Và hệ số kích thước kể cho ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi và hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn, trị số của chúng phụ thuộc vào các loại yếu tố gây tập trung ứng suấtkiểm nghiệm tại tiết diện ở ổ lăn:Tra bảng
B với d0L= 25 mm
Do tiết diện này lằm ở ổ lăn nên tiết diện bề mặt trục lắp có độ dôi ra.Chọn kiểu lỗ.Tra bẳng B nên ta có: Kiểm nghiệm tại tiết diện lắp bánh răng:Ta có: Tra bảng
B với dbr= 30 mm
GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 18 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy
Đồ án: bỏ ra tiết máy Đề 1.01: kiến tạo hệ dẫn hễ xích tải
Với d13=30 và đoạn trục này có rãnh then nên theo bảng và ta có : (dao phay ngón)Vậy trục đảm bảo an toàn về độ bền mỏi.3.3.1.8. Chọn, kiểm nghiệm ổ lăn* Trục I có khớp nối nên ta đảo chiều khớp nối và tính lại phản lực tại các ổ:Xác định phản lực tại các gối đỡ Phương trình cân bằng :Ta thấy trường hợp Fkn cùng chiều với Ft1 có phản lực tại các ổ lớn hơn trường hợp ngược chiều, do vậy tính ổ lăn theo trường hợp Fkn và Ft1 cùng chiều.Tải trọng hướng tâm tác dụng lên hai ổ: => chọn ổ bi đỡ chặn
Dựa vào phụ lục ta chọn ổ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp
Kí hiệu: 46305Đường kính trong: d= 25 mm
Đường kính ngoài: D= 62 mm
Khả năng tải động: C= 21,1 k
NKhả năng tải tĩnh: C0= 14,9k
NChiều rộng ổ lăn: B= 17mm tra bảng 11.4tr 215<1> => e = 0,351.Khả năng chịu tải động: Theo công thức: Trong đó: Q là tải trọng động quy ước k
N L là tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay m là bậc đường cong mỏi khi thử về ổ lăn.m=3 với ổ bi
Ta có Tải trọng quy ước: Fr là tải trọng hướng tâm Fa: là tải trọng dọc trục V là hệ số ảnh hưởng đến vòng nào quay, khi vòng trong quay V=1 kt: là hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ,ở đây chọn kt =1 do t
Đồ án: bỏ ra tiết máy Đề 1.01: thiết kế hệ dẫn hễ xích tải kđ: là hệ số ảnh hưởng đến đặc tính tải trọng .Theo bảng B,ta chọn kđ =1,1 (va đập nhẹ) X hệ số tải trọng hướng tâm Y hệ số tải trọng dọc trục
Sơ đồ bố trí ổ
Xác định lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra ở trên ổ lăn: Fs0 = e . Fr0 = 0,35 . 1138,1 = 398,3 (N) Fs1 = e . Fr1 = 0,35 . 1424,3 = 498,5 (N)Tổng ngoại lực dọc trục tác dụng lên ổ lăn <1> và <0>: Fa0 = Fs1 + Fat = 398,3 + 604,8 = 1003,1 (N) Fa1 = Fs0 + Fat = 498,5 – 604,8 = 106,3 (N) Lực dọc trục tác dụng lên ổ lăn 1 và 0: Fa0 = Max ( Fa0 , Fs0 ) = 1003,1 (N) Fa1 = Max ( Fa1 , Fs1 ) = 498,5 (N)Xét tỷ số kết hợp tra bảng B ta có:Tải trọng động quy ước trên các ổ: Q0 = (X0 .V.Fr0 + Y0 .Fa0).kt .kđ = (0,45 . 1 . 1138,1+ 1,55 . 1003,1).1.1,1 = 2274 (N) Q1 = (X1.V.Fr1 + Y1.Fa1).kt.kd = (1. 1 . 1424,3 + 0 . 498,5).1.1,1 = 1567 (N) Tiến hành kiểm nghiệm với giá trị Q lớn hơn Q = max (Q0 , Q1) = 2274 (N)Khả năng tải động của ổ lăn:Thỏa mãn khả năng động2.khả năng tải tĩnh:theo công thức: ta có:Qt≤C0 trong đó:Qt:tải trọng tĩnh quy ước k
NTheo công thức Qt=X0.Fr+Y0.Fa
Hoặc Qt=Fr
Xem thêm: Cách viết chương trình pascal tính diện tích hình tròn, vuông, chữ nhật, thang
X0,Y0: là hệ số tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục.Tra bảng B,ta được: Tải trọng tĩnh tương đương tác dụng vào từng ổ: Qt0 = X0 . Fr0 + Y0 . Fa0 = 0,5.+ 0,47 . 1003,1 = 1040,5(N)GVHD: Nguyễn Tuấn Khoa Trang 20 Sinh Viên: Nguyễn Văn Duy